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Os ajustes genéticos estão revelando as características dos dinossauros em galinhas vivas

Olhe pela sua janela, e você pode apenas ver um dinossauro vivo. Em vez de escorregar para a aniquilação total há 66 milhões de anos, a linhagem de dinossauros aviários conseguiu não apenas sobreviver, mas prosperar após a extinção em massa, dando origem a aves modernas.

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Os fósseis podem nos ajudar a traçar as formas pelas quais os temíveis répteis se transformaram nos bandos de penas que vemos hoje. Mas também é possível trabalhar de trás para frente, usando o rico registro evolutivo escrito nos tecidos moles e nos genes das aves.

O paleontologista de Yale, Bhart-Anjan Bhullar, vem escolhendo nesta interseção onde o moderno encontra o pré-histórico. Combinando antigos ossos e trilhas com uma compreensão do modo como as espécies modernas se desenvolvem, Bhullar tem usado "técnicas biológicas evolucionárias testadas pelo tempo" para explorar a transformação dos dinossauros.

Em níveis puramente superficiais, diz Bhullar, as diferenças entre os dinossauros ancestrais e as aves de hoje podem parecer esmagadoras: “As aves são muito menores. O crânio das aves é bem menor, "mas tem um cérebro aumentado", diz ele. "Eles não têm dentes. Eles realmente têm um rosto muito curto. Eles têm uma arquitetura muito diferente ”.

O segredo é que algumas dessas grandes mudanças surgem de ajustes relativamente pequenos no início do desenvolvimento de um animal. "No começo, isso parece um milhão de mudanças", diz Bhullar, "mas acontece que muitas dessas mudanças são potencialmente explicáveis ​​se você olhar para as aves como versões potencialmente juvenis do dinossauro ancestral".

Foi o que Bhullar e seus colegas concluíram em um artigo de 2012, que avaliava as mudanças na forma do crânio dos dinossauros. No trabalho realizado enquanto um Ph.D. Estudante da Universidade de Harvard sob o assessor Arhat Abzhanov, a equipe descobriu que o cérebro grande, os olhos grandes e os rostos curtos das aves são todos características compartilhadas com dinossauros infantis, o que significa que os pássaros de hoje são rostos de bebês.

Mas Bhullar não parou por aí. Parte do mistério da mudança de ave para dinossauro tem sido a evolução do bico. O bico superior das aves é construído sobre um único osso grande chamado premaxilla. Este osso é pequeno, muitas vezes tem dentes e compõe apenas a ponta do focinho na maioria dos dinossauros. Mas durante a evolução das aves, os ossos pré-maxilares emparelhados expandiram-se e tornaram-se a principal âncora esquelética para um bico desdentado. Como isso aconteceu?

"É algo a ver com genes de padrões mais específicos", diz Bhullar. Estas são as instruções genéticas que dizem aos primeiros embriões como as células devem se mover para esculpir um animal adulto.

Como detalhado em um artigo publicado no início deste ano, Bhullar e seus colegas descobriram que fazer pequenas mudanças nesses genes padronizados em galinhas permitia recriar um rosto mais parecido com o de seus ancestrais dinossauros não-aviários. O experimento resultou em embriões de galinha "crescendo para ter esqueletos que eram em muitos aspectos mais ancestrais", diz Bhullar. Isso incluía pequenos ossos arredondados que “eram muito mais parecidos com a forma ancestral”.

Em sua continuação deste trabalho, conduzido com sua equipe em Yale, Bhullar descreve como um osso da mandíbula diferente mudou com a evolução das aves. Este osso, a maxila, é enorme e detém a maioria dos dentes superiores em dinossauros, mas é reduzido a um pequeno suporte em aves. Emparelhado com a pesquisa anterior, a nova ciência - anunciada na reunião anual da Sociedade de Paleontologia de Vertebrados no mês passado - mostra como a ponta do focinho de dinossauro cresceu para se tornar a maior parte do bico da ave, enquanto a parte mais dentada do maxilar de dinossauro. encolhido para quase nada.

Elemento por elemento, Bhullar e seus colegas estão começando a entender os fundamentos de uma das transições mais transcendentes da história evolucionária. Não que Bhullar esteja interessado em criar um “chickenosaurus” - tais propostas são manchetes, mas apenas mascarariam a verdadeira maravilha de que tempo e evolução nos deram talento.

"Sabemos que os animais, organismos, carregam em sua morfologia o legado de suas histórias", diz Bhullar. “Nas pequenas partes de sua morfologia, no ácido nucléico que forma o próprio genoma, há muito mais características - fardos da história, relíquias que restam, fósseis moleculares - e talvez representem um tesouro de potencialidades que podemos usar. para explicar a história da vida e talvez até o futuro. ”

Os ajustes genéticos estão revelando as características dos dinossauros em galinhas vivas